CN117760149A - 一种带有高效散热片的冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷却设备技术领域，具体的说是一种带有高效散热片的冷却器，包括换热壳，散热片，所述换热壳一侧开设有散热腔，所述散热腔内固定连接有均匀分布的散热片；还包括气水循环组件，所述气水循环组件安装于换热壳上，所述气水循环组件用于对散热片片进行散热，强制冷却组件，所述强制冷却组件安装于散热腔内，所述强制冷却组件与气水循环组件配合，用于对散热片进行强制冷却，本发明通过设置强制冷却组件，当散热片温度达到一定的阈值后，在热敏弹簧的作用下，致使储水盒内的水流依次进入蒸发盒、布水器中，进而利用水流在散热片表面的分布与流动，有效的致使散热片强制进行冷却，增强散热片的散热效果。

Description

一种带有高效散热片的冷却器

技术领域

本发明属于冷却设备技术领域，具体的说是一种带有高效散热片的冷却器。

背景技术

冷却器是换热设备的一种，用于冷却流体，通常采用水或空气为冷却剂，用于去除热量，在对流体进行冷却的过程中，为了增强流体与外界冷却剂的热交换效率，冷却器的外壁上通常会设置有散热片，散热片多数为均匀排列的片状结构体，通过其材质的优良导热效果，将流体的热量进行传导后，增大与外界的冷却剂的接触面积，进而增强冷却器的散热效果，

其中采用水作为冷却剂时，由于水流的流动需要一定的空间，且水流的循环需要外加动力源，致使水冷式冷却器的体积较大、散热时耗能较高，而采用空气作为冷却剂时，多数通过风扇推动气流在散热片之间进行流动，进而利用流动的气流将散热片上的热量向外界进行扩散，但是由于空气冷却受环境温度影响较为严重，致使外界温度较高时，其散热速率较差，因此在使用时，其散热效率不够理想，

为了增强散热片与外界冷却剂的热交换效果，相关技术中多数将水与空气同时作为冷却剂，通过采用采用水对空气进行冷却后，利用空气的流动对散热翅片进行降温，相较于单纯的风冷，能够先对空气进行降温后，再利用降温后的空气对散热翅片进行降温，进而增强总的散热效果，但是在实施过程中发现，由于水和空气的非直接接触，且水源本身受外界温度影响，致使水与外界空气的温差较低，致使水对空气的降温效果不明显，且水无法直接参与对散热翅片的降温、散热效果，致使水冷散热效果无法完全发挥，因此在实际操作时，其散热效果并不理想。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决上述技术问题，本发明提出的一种带有高效散热片的冷却器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明通过设置强制冷却组件，当散热片温度达到一定的阈值后，在热敏弹簧的作用下，致使储水盒内的水流依次进入蒸发盒、布水器中，进而利用水流在散热片表面的分布与流动，有效的致使散热片强制进行冷却，增强散热片的散热效果。

本发明所述的一种带有高效散热片的冷却器，包括

换热壳，所述换热壳内部开设有循环腔，所述循环腔中流动有待冷却流体；

散热片，所述换热壳一侧开设有散热腔，所述散热腔内固定连接有均匀分布的散热片；还包括

气水循环组件，所述气水循环组件安装于换热壳上，所述气水循环组件用于对散热片片进行散热，所述气水循环组件包括

散热扇，所述散热腔一侧开口设置，所述散热扇固定连接于散热腔开口处，所述散热扇用于抽取散热腔内空气；

蒸发盒，所述蒸发盒固定连接于散热腔顶端，所述散热片均延伸至蒸发盒内，所述蒸发盒内盛装有水；

透气孔，所述蒸发盒上开设有透气孔，所述透气孔延伸至换热壳上，所述透气孔致使蒸发盒内腔与外界导通；

通气管，所述通气管固定连接在蒸发盒内，所述通气管将蒸发盒与散热腔导通；

强制冷却组件，所述强制冷却组件安装于散热腔内，所述强制冷却组件与气水循环组件配合，用于对散热片进行强制冷却。

优选的，所述散热腔内固定连接有均匀分布的直通管，所述直通管贯穿蒸发盒，所述直通管与通气管间隔排布。

优选的，所述透气孔、通气管与直通管均错位排布，所述直通管上转动连接有水轮，所述水轮延伸至直通管内部。

优选的，所述强制冷却组件包括

储水盒，所述储水盒安装于散热腔底部，所述储水盒与蒸发盒通过毛细管导通设计；

压板，所述散热片延伸至储水盒内，所述散热片位于储水盒内固定连接有热敏弹簧，所述热敏弹簧远离散热片一端固定连接有压板，所述压板滑动密封连接于储水盒内腔。

优选的，所述散热片上共同安装有布水器，所述布水器位于蒸发盒下方，所述布水器与散热片间隙配合。

优选的，所述散热腔内固定连接有对称设计的滑杆，所述布水器滑动连接于滑杆上，所述布水器与蒸发盒之间通过弹性带弹性连接，所述布水器底面开设有均匀分布的膨胀孔，所述膨胀孔内安装有吸水膨胀橡胶环。

优选的，所述吸水膨胀橡胶环内部安装有均匀分布的延伸丝，所述布水器以及延伸丝均采用良导热材料制成。

优选的，所述储水盒顶部开孔设置，且储水盒顶部开孔与散热片相对应，所述储水盒顶部开孔处固定连接有过滤网。

优选的，所述换热壳一侧固定连接有水箱，所述水箱与储水盒内腔通过导流管导通，所述毛细管、导流管均为单向管。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种带有高效散热片的冷却器，通过设置气水循环组件，一方面，由于散热片部分延伸至蒸发盒内，对蒸发盒内的水具备加热效果，且水本身具备蒸发的趋势，因此在水蒸发效果的作用下，致使蒸发盒内水蒸汽较多，在空气流动的过程中，水汽混杂在空气中，并在进入散热腔内后，部分水汽附着在散热片上，并在散热片的热量作用下，致使水汽蒸发成水蒸气，进一步增强对散热片的散热效果。

2.本发明所述的一种带有高效散热片的冷却器，通过设置强制冷却组件，当散热片温度达到一定的阈值后，在热敏弹簧的作用下，致使储水盒内的水流依次进入蒸发盒、布水器中，进而利用水流在散热片表面的分布与流动，有效的致使散热片强制进行冷却，增强散热片的散热效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是散热腔的部分剖视图；

图3是本发明的部分剖视图；

图4是图3中A处局部放大图；

图5是图3中B处局部放大图；

图中：1、换热壳；11、散热片；12、散热腔；2、散热扇；21、蒸发盒；22、透气孔；23、通气管；24、直通管；25、水轮；3、储水盒；31、压板；32、热敏弹簧；33、毛细管；4、布水器；41、滑杆；42、膨胀孔；43、吸水膨胀橡胶环；5、延伸丝；6、水箱；61、导流管。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种带有高效散热片11的冷却器，包括

换热壳1，所述换热壳1内部开设有循环腔，所述循环腔中流动有待冷却流体；

散热片11，所述换热壳1一侧开设有散热腔12，所述散热腔12内固定连接有均匀分布的散热片11；

还包括

气水循环组件，所述气水循环组件安装于换热壳1上，所述气水循环组件用于对散热片11片进行散热，所述气水循环组件包括

散热扇2，所述散热腔12一侧开口设置，所述散热扇2固定连接于散热腔12开口处，所述散热扇2用于抽取散热腔12内空气；

蒸发盒21，所述蒸发盒21固定连接于散热腔12顶端，所述散热片11均延伸至蒸发盒21内，所述蒸发盒21内盛装有水；

透气孔22，所述蒸发盒21上开设有透气孔22，所述透气孔22延伸至换热壳1上，所述透气孔22致使蒸发盒21内腔与外界导通；

通气管23，所述通气管23固定连接在蒸发盒21内，所述通气管23将蒸发盒21与散热腔12导通；

强制冷却组件，所述强制冷却组件安装于散热腔12内，所述强制冷却组件与气水循环组件配合，用于对散热片11进行强制冷却；

在对流体进行冷却、降温的过程中，通常需要将热量由流体向外界进行转移，进而致使流体蕴含的热量快速减少，致使流体冷却，而散热片11作为流体中热量向外界进行转移、散发的构件，其将热量进行散发的效率直接决定了流体冷却的速率，在实际操作过程中，为了增强散热片11与外界空气的热交换效果，通过设置气水循环组件，当流体中热量传递至散热片11后，散热片11温度升高，此时通过预先设置的程序控制散热扇2启动，散热扇2为自带电机的抽气扇，在散热扇2进行转动时，在散热扇2扇叶对气流的强制导向作用下，致使散热腔12中的热空气向外界进行流动，进而致使散热腔12内形成负压，在负压的作用下，散热腔12具备抽取外界空气的趋势，而由于蒸发盒21内腔通过通气管23与散热腔12导通，因此负压传递至蒸发盒21内，致使蒸发盒21内的空气向散热腔12中流动，而外界的空气则通过透气孔22向蒸发盒21内进行补充，一方面，空气在进入蒸发盒21内部后，空气与蒸发盒21内储存的水的接触面积增大，利用水流比热容较大的优势，致使水能够对空气进行降温，进而致使向散热腔12中流动的空气的温度降低，进而致使空气与散热片11进行热交换时，能够交换更多的热量，从而有效地增强散热片11的散热效果，另一方面，由于散热片11部分延伸至蒸发盒21内，对蒸发盒21内的水具备加热效果，且水本身具备蒸发的趋势，因此在水蒸发效果的作用下，致使蒸发盒21内水蒸汽较多，在空气流动的过程中，水汽混杂在空气中，并在进入散热腔12内后，部分水汽附着在散热片11上，并在散热片11的热量作用下，致使水汽蒸发成水蒸气，进一步增强对散热片11的散热效果，

而当在冷却器长时间使用的过程中，若散热扇2故障，致使散热扇2无法正常工作时，或散热扇2抽取空气的效果较慢，致使空气循环速率较慢，进而导致散热片11上的热量散发较慢时，由于散热片11延伸至蒸发盒21内腔中，因此散热片11将会直接与水进行热交换，致使蒸发盒21内的水温升高，利用水的蒸发，促使散热片11温度降低，而蒸发的水蒸气通过透气孔22、通气管23分别向外界、散热腔12中流动时，水蒸气的流动将会裹挟部分的水汽，进而进入散热腔12中，进而实现加速散热片11散热的效果，而同时强制冷却组件配合水汽的循环，进一步增强对散热腔12内散热片11的降温效果，进而利用水、水蒸汽与空气的流动相互配合，增强冷却器的散热效果。

作为本发明优选的一个实施例，所述散热腔12内固定连接有均匀分布的直通管24，所述直通管24贯穿蒸发盒21，所述直通管24与通气管23间隔排布；

在实际进行使用时，当散热扇2启动后，在散热扇2的作用下，散热腔12内的气体向外界进行流动，而外界气体通过透气孔22、通气管23向散热腔12内流动，为了避免在长时间的使用过程中，透气孔22堵塞，导致气体无法流通的问题，通过设置直通管24，致使外界与散热腔12直接连通，同时直通管24数量对称设置，因此在正常工作时，在负压的作用下，散热腔12同时从直通管24、通气管23中抽气，进而实现对散热腔12内气体进行置换的效果。

作为本发明优选的一个实施例，所述透气孔22、通气管23与直通管24均错位排布，所述直通管24上转动连接有水轮25，所述水轮25延伸至直通管24内部；

当散热扇2工作，致使散热腔12与外界的空气进行循环流动时，外界空气通过直通管24、透气孔22分别向散热腔12、蒸发盒21内流动，蒸发盒21的气体通过通气管23向散热腔12内流动，在气体流动的过程中形成气流，气流流经水轮25，本申请中水轮25为圆周分布有均匀分布的扇叶的圆轮状机构，在气流流动的过程中，气流给予水轮25推动力，进而致使水轮25进行转动，转动的水轮25与水进行接触，并推动水在蒸发盒21内流动，一方面由于部分水轮25与水直接接触，且水轮25采用不锈钢、铜等导热性较好的金属材料制成，因此在水轮25的作用下，致使蒸发盒21、直通管24中流动的气流受到的降温效果更好，另一方面水轮25的转动，致使水在蒸发盒21内流动，而扰动能够有效的增强水的蒸发效果，同时还能够利用水的流动，增强水与水轮25之间的热交换效果，进一步增强对气流的降温效果。

作为本发明优选的一个实施例，所述强制冷却组件包括

储水盒3，所述储水盒3安装于散热腔12底部，所述储水盒3与蒸发盒21通过毛细管33导通设计；

压板31，所述散热片11延伸至储水盒3内，所述散热片11位于储水盒3内固定连接有热敏弹簧32，所述热敏弹簧32远离散热片11一端固定连接有压板31，所述压板31滑动密封连接于储水盒3内腔；

由于通过气流对散热片11进行降温、冷却时，极易受外界环境气温的影响，因此当外界环境温度较高，如炎热的夏天时，将会致使流动的空气的温度较高，此时仅通过气流以及水蒸气对散热片11进行散热，将会影响对散热片11的冷却效果，此时通过强制冷却组件，对散热片11进行强制降温、散热，具体的，当流动的气流以及水蒸汽无法满足散热片11的散热效果时，散热片11的温度逐渐上升，在散热片11温度上升的过程中，固定连接在散热片11上的热敏弹簧32的温度同时进行上升，利用热敏弹簧32的特征，即，热敏弹簧32受温度影响，其长度随之产生变化的特性，选取合适的热敏弹簧32，致使在温度升高的状况下，致使热敏弹簧32的长度伸长，而长度伸长的热敏弹簧32，给予压板31推动力，致使压板31在储水盒3内进行滑动，压板31在滑动的过程中，给予水流推动力，进而致使储水盒3内的水压强度增大，在水压的作用下，水通过毛细管33向蒸发盒21内流动，一方面能够对蒸发盒21内的水进行补充，当蒸发盒21内的水位升高后，利用水对散热片11位于蒸发盒21内一端直接进行降温，进而有效的缓解散热片11的温度上升速率，而蒸发盒21内的水位与通气管23平齐时，水在重力的作用下，通过通气管23向散热腔12内流动，滴落在散热片11上并在散热片11向下流动，水在流动的过程中，其与散热片11的接触面积逐渐增大，且由于水的粘附性，致使水在散热片11上的表面积增大，进而通过水吸热、蒸发，强制对散热片11进行降温、冷却，进而有效的增强对散热片11的散热效果，同时本申请中的强制冷却组件在实现其技术效果时，其动力源来自于散热片11的温度，因此在具体实施过程中，强制冷却组件不会产生额外的热量，且由于无需另外设置动力源，因此其制造、实施仅较为简便。

作为本发明优选的一个实施例，所述散热片11上共同安装有布水器4，所述布水器4位于蒸发盒21下方，所述布水器4与散热片11间隙配合；

在水通过通气管23向散热腔12中流动时，通过设置布水器4，布水器4为底面倾斜的盒装结构，其上方开口，用于承接水流，水流在进入布水器4内部后，由于布水器4与散热片11之间间隙配合，因此水流通过布水器4与散热片11之间的间隙向下流动，进而致使水流贴合在散热片11的表面进行流动，且水流在布水器4内具备径向流动的趋势，因此能够增强水流的均匀分布效果，有效的增强水流在散热片11上的流动均匀性，进而致使水流流动过程中，与散热片11的接触面积更大，同时水流在散热片11上的流动速率更为缓慢，进而增强水在散热片11上的蒸发效率，进一步增强对散热片11的散热效果。

作为本发明优选的一个实施例，所述散热腔12内固定连接有对称设计的滑杆41，所述布水器4滑动连接于滑杆41上，所述布水器4与蒸发盒21之间通过弹性带弹性连接，所述布水器4底面开设有均匀分布的膨胀孔42，所述膨胀孔42内安装有吸水膨胀橡胶环43；

通过设置膨胀孔42，在日常使用过程中，散热扇2转动，致使气流流动，气流与水蒸汽通过膨胀孔42在散热腔12上下两端导通流动，虽然气流中掺杂的水蒸汽同样会致使吸水膨胀橡胶环43具备一定的膨胀率，但是在气流以及热交换效果下，致使吸水膨胀橡胶环43膨胀效果较差，进而便于气流的流动，而当水流通过通气管23向布水器4上流动时，流动的水流与吸水膨胀橡胶环43接触，将会致使吸水膨胀橡胶环43快速膨胀，进而致使布水器4上的膨胀孔42孔径缩小，膨胀孔42孔径缩小时，将会致使散热腔12中的气流流动效果降低，直至膨胀孔42完全堵塞后，气体将会无法流通，此时在散热扇2持续不断的抽气作用下，将会致使散热腔12内形成负压，在负压以及布水器4中水的重力作用下，布水器4不断的向散热扇2方向靠拢，而由于散热腔12内壁靠近散热扇2一侧呈斜边设置，而布水器4的运动受到滑杆41的导向作用，因此当布水器4向下运动一段距离后，布水器4外壁与散热腔12之间的缝隙变大，进而便于气流通过布水器4与散热腔12之间的缝隙进行流通，布水器4的向下运动，能够致使布水器4中的水流与散热片11的接触面积增大，进而增强布水器4中的水流与散热片11的接触效果，进一步的增强对散热片11的散热效果，同时布水器4向下运动的过程中，能够对散热片11表面粘附的大颗粒杂质进行刮除，进而避免在长时间使用过程中，外界的泥土等杂质附着在散热片11表面，进而致使散热片11与空气的热交换效果降低，而水的流动，同样具备对散热片11进行洗刷、冲洗的作用，进一步降低尘土、砂石对散热片11的影响。

作为本发明优选的一个实施例，所述吸水膨胀橡胶环43内部安装有均匀分布的延伸丝5，所述布水器4以及延伸丝5均采用良导热材料制成；

通过设置延伸丝5，延伸丝5固定安装在膨胀孔42内壁，且延伸丝5延伸至吸水膨胀橡胶环43内部，吸水膨胀橡胶环43与延伸丝5滑动连接，且延伸丝5、布水器4均采用良导热材料制成，因此通过布水器4与散热片11之间的接触，致使散热片11上的部分热量向布水器4、延伸丝5中传导，进而致使布水器4与延伸丝5温度趋向于散热片11的温度，进而致使布水器4、延伸丝5能够对吸水膨胀橡胶环43具备加热效果，在日常使用时，强制冷却组件未启动时，布水器4、延伸丝5的加热效果能够降低吸水膨胀橡胶环43受气流中水汽的影响，降低吸水膨胀橡胶环43对气流的阻碍效果，而当强制冷却组件启动后，吸水膨胀橡胶环43膨胀，将膨胀孔42堵塞后，在布水器4、延伸丝5的作用下，也能够增强吸水膨胀橡胶环43的干燥效率，加快吸水膨胀橡胶环43的复位速率。

作为本发明优选的一个实施例，所述储水盒3顶部开孔设置，且储水盒3顶部开孔与散热片11相对应，所述储水盒3顶部开孔处固定连接有过滤网；

水在流动的过程中，流动至布水器4中，然后通过布水器4流动至散热片11上，并通过散热片11流动至储水盒3顶端，通过储水盒3顶部开孔以及过滤网后流动至储水盒3内腔中，进而汇聚在压板31的上表面，对水流进行回收，能够致使部分水流汇聚在热敏弹簧32周围，进而增强对热敏弹簧32的降温效果，进而实现压板31的复位。

作为本发明优选的一个实施例，所述换热壳1一侧固定连接有水箱6，所述水箱6与储水盒3内腔通过导流管61导通，所述毛细管33、导流管61均为单向管；

通过设置水箱6，且将水箱6与储水盒3通过导流管61导通，且毛细管33、导流管61均为单向管，因此在使用时，当热敏弹簧32伸长，带动压板31对储水盒3内的水流进行压制时，水流将会顺着毛细管33向蒸发盒21内腔、布水器4中流动，而在水流流动的过程中，致使散热片11进行快速降温、冷却，将会致使热敏弹簧32温度降低，进而致使热敏弹簧32收缩，压板31复位，在压板31复位的过程中，水箱6中的水在重力的作用下，通过导流管61向储水盒3中流动，对储水盒3中的水进行补充，进而便于再次进行强制冷却。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种带有高效散热片的冷却器，包括

换热壳，所述换热壳内部开设有循环腔，所述循环腔中流动有待冷却流体；

散热片，所述换热壳一侧开设有散热腔，所述散热腔内固定连接有均匀分布的散热片；

其特征在于：还包括

气水循环组件，所述气水循环组件安装于换热壳上，所述气水循环组件用于对散热片片进行散热，所述气水循环组件包括

散热扇，所述散热腔一侧开口设置，所述散热扇固定连接于散热腔开口处，所述散热扇用于抽取散热腔内空气；

蒸发盒，所述蒸发盒固定连接于散热腔顶端，所述散热片均延伸至蒸发盒内，所述蒸发盒内盛装有水；

透气孔，所述蒸发盒上开设有透气孔，所述透气孔延伸至换热壳上，所述透气孔致使蒸发盒内腔与外界导通；

通气管，所述通气管固定连接在蒸发盒内，所述通气管将蒸发盒与散热腔导通；

强制冷却组件，所述强制冷却组件安装于散热腔内，所述强制冷却组件与气水循环组件配合，用于对散热片进行强制冷却。

2.根据权利要求1所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述散热腔内固定连接有均匀分布的直通管，所述直通管贯穿蒸发盒，所述直通管与通气管间隔排布。

3.根据权利要求2所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述透气孔、通气管与直通管均错位排布，所述直通管上转动连接有水轮，所述水轮延伸至直通管内部。

4.根据权利要求1所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述强制冷却组件包括

储水盒，所述储水盒安装于散热腔底部，所述储水盒与蒸发盒通过毛细管导通设计；

压板，所述散热片延伸至储水盒内，所述散热片位于储水盒内固定连接有热敏弹簧，所述热敏弹簧远离散热片一端固定连接有压板，所述压板滑动密封连接于储水盒内腔。

5.根据权利要求4所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述散热片上共同安装有布水器，所述布水器位于蒸发盒下方，所述布水器与散热片间隙配合。

6.根据权利要求5所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述散热腔内固定连接有对称设计的滑杆，所述布水器滑动连接于滑杆上，所述布水器与蒸发盒之间通过弹性带弹性连接，所述布水器底面开设有均匀分布的膨胀孔，所述膨胀孔内安装有吸水膨胀橡胶环。

7.根据权利要求6所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述吸水膨胀橡胶环内部安装有均匀分布的延伸丝，所述布水器以及延伸丝均采用良导热材料制成。

8.根据权利要求7所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述储水盒顶部开孔设置，且储水盒顶部开孔与散热片相对应，所述储水盒顶部开孔处固定连接有过滤网。

9.根据权利要求8所述的一种带有高效散热片的冷却器，其特征在于：所述换热壳一侧固定连接有水箱，所述水箱与储水盒内腔通过导流管导通，所述毛细管、导流管均为单向管。